Jak będzie wyglądała kolej, jak wygodny i sprawny będzie transport Kolei 4.0, jakie usługi będą dostępne dla pasażerów w przyszłości? Te pytania były inspiracją do stworzenia raportu „Transformacja Cyfrowa Kolei”. Zaprezentowano w nim główne technologie i rozwiązania wspierające transformację cyfrową oraz przedstawiono pięć głównych trendów cyfryzacji w transporcie kolejowym. Dzięki wykorzystaniu internetu rzeczy, chmury obliczeniowej, analityki dużych zbiorów danych, a także automatyzacji na kolei, możliwe jest wdrażanie rozwiązań na miarę koncepcji Kolej 4.0, takich jak:
usieciowiony pasażer (Connected Commuter)
mobilność jako usługa (MaasS)
zapobiegawcze utrzymanie taboru (PMaas)
automatyzacja i współdziałanie systemów sterowania ruchem (GoA4)
internet pociągów (Internet of Trains)
- Transformacja cyfrowa w sektorze kolejowym to nie tyle zastosowanie nowych technologii w działalności operacyjnej przewoźników i zarządców infrastruktury, a także podmiotów produkujących na rzecz kolei, ile radykalna zmiana dotychczasowych modeli biznesowych i filozofii myślenia, pozwalająca na wykreowanie wartości dodanej dla wielu uczestników procesu przewozowego i przyczyniająca do wdrożenia nowych koncepcji mobilności – podkreśliła podczas swojej prezentacji autorka raportu dr hab. Jana Pieriegud, profesor nadzwyczajna w Katedrze Transportu Szkoły Głównej Handlowej w Warszawie.
Raport powstał dzięki współpracy między sektorem nauki i biznesu, wspieranej przez firmę Siemens Sp. z o.o. oraz fundację ProKolej.
3. 2
Kolej żelazna w momencie powstania i ekspansji należała do najbardziej innowacyj-
nych dziedzin światowej gospodarki. Duże towarzystwa kolejowe, budujące i eksplo-
atujące sieci kolejowe, generowały postęp nie tylko techniczny i technologiczny, ale
również organizacyjny czy kulturowy. Niestety wraz z rozwojem motoryzacji, a póź-
niej lotnictwa pozycję lidera technologicznego w transporcie przejęła konkurencja.
W rezultacie, niedoinwestowana i nieco zapomniana kolej znalazła się poza głównym
nurtem gospodarki cyfrowej. Aby to zmienić największe przedsiębiorstwa kolejowe
i przemysł produkujący dla branży uruchomiły potężne programy inwestycyjne, inku-
batory start-upów, zaprosiły do współpracy naukowców i specjalistów z sektora R&D.
Potencjał dla rozwiązań cyfrowych w transporcie szynowym okazał się niemal nie-
ograniczony – od inteligentnej infrastruktury i taboru, poprzez nadzór nad operacjami
i zarządzanie, interakcje z klientami, aż do tworzenia własnych innowacji.
Wprowadzając najnowsze technologie cyfrowe do kolejnictwa, podnosimy
poziom bezpieczeństwa, zwiększamy międzynarodową konkurencyjność polskich
firm i tworzymy nowe miejsca pracy dla młodego pokolenia. Najbardziej istotne są
rozwiązania w zakresie obsługi klientów kolei (systemy informacyjne i sprzedażowe)
oraz rewolucja cyfrowa na rynku utrzymania pojazdów i urządzeń. Pociągi, które
się nigdy nie spóźniają, w obliczu technologicznych zmian to wizja, która może być
urzeczywistniona dzięki rozwiązaniom z zakresu internetu rzeczy, stałej analizie
poruszającego się taboru oraz inteligentnemu prognozowaniu za pomocą narzędzi
big data. Siemens ukuł na te innowacyjne technologie nawet specjalne pojęcie
– Internet of Trains.
KRZYSZTOF CELIŃSKI
Dyrektor branży Mobility w Siemens Sp. z o.o.
DR JAKUB MAJEWSKI
Prezes Fundacji Pro Kolej
4. TRANSFORMACJA CYFROWA KOLEI3
Streszczenie menedżerskie
ISTOTA TRANSFORMACJI CYFROWEJ
TECHNOLOGIE I ROZWIĄZANIA WSPIERAJĄCE TRANSFORMACJĘ CYFROWĄ
KIERUNKI CYFRYZACJI W TRANSPORCIE KOLEJOWYM
1. CONNECTED COMMUTER: cyfrowe usługi dla podróżnych
2. MaaS: w kierunku intermodalnej mobilności
3. PMaaS: cyfrowe usługi w zakresie zapobiegawczego utrzymania
4. GoA4: automatyzacja i współdziałanie systemów sterowania ruchem
5. INTERNET OF TRAINS: kreowanie wartości dla wielu uczestników
STRATEGIE TRANSFORMACJI PRZEDSIĘBIORSTW KOLEJOWYCH
1. GRUPA PKP: wzmocnienie interakcji z klientami
2. DB 4.0: inwestowanie w start-upy
3. UIC: wspólna platforma cyfrowa
PODSUMOWANIE
4
6
12
18
21
24
30
33
39
42
44
45
46
48
SPIS TREŚCI
5. STRESZCZENIE
MENEDŻERSKIE
Jednym z priorytetowych kierunków rozwoju transportu na świecie, w tym w Unii Euro-
pejskiej, jest dążenie do utworzenia inteligentnego, przyjaznego dla środowiska natural-
nego i dostępnego dla użytkowników systemu transportowego. Ważną rolę w tym syste-
mie przypisuje się transportowi szynowemu. Jednocześnie radykalne i bardzo dynamiczne
zmiany w otoczeniu, których katalizatorem są technologie teleinformatyczne, wymagają
dokonania modyfikacji dotychczasowych modeli biznesowych i strategii przedsiębiorstw
kolejowych. Zrozumienie ISTOTY TRANSFORMACJI CYFROWEJ (digital transformation) jest
kluczowe dla rozwoju kolei w warunkach nowej gospodarki.
Cyfryzacja jako ciągły proces konwergencji rzeczywistego i wirtualnego świata, który
zmierza w kierunku systemów cyberfizycznych (cyber-physical systems), jest obecnie głów-
nym motorem innowacji i zmian w różnych sektorach gospodarki.
KLUCZOWE TECHNOLOGIE I ROZWIĄZANIA WSPIERAJĄCE TRANSFORMACJĘ CYFROWĄ to:
• internet rzeczy (Internet of Things – IoT)
• chmura obliczeniowa (cloud computing)
• analityka dużych zbiorów danych (Big Data Analytics – BDA)
• sztuczna inteligencja (artificial intelligence – AI)
• automatyka (automation) oraz robotyzacja (robotisation).
Przejawem adaptacji do funkcjonowania w warunkach gospodarki cyfrowej stała się
koncepcja PRZEMYSŁ 4.0. W transporcie kolejowym w ostatnich trzech latach powsta-
ły określenia, takie jak: KOLEJ 4.0 i INTERNET POCIĄGÓW. Na podstawie analizy przed-
sięwzięć podejmowanych w różnych krajach w raporcie przedstawiono KIERUNKI
CYFRYZACJI W TRANSPORCIE KOLEJOWYM. Nowe produkty i usługi, stając się elementem
działalności operacyjnej przewoźników, zarządców infrastruktury, producentów, będą kre-
owały WARTOŚĆ DODANĄ dla wielu uczestników procesu przewozowego, przyczyniając
się do wdrożenia nowych koncepcji mobilności, takich jak: mobility on demand, e-mobility,
czy Mobility as a Service (MaaS).
6. W latach 2017-18 na transformację cyfrową holding DB planuje przeznaczyć około miliarda euro.
Zarządca infrastruktury kolejowej Network Rail w Wielkiej Brytanii od 2014 roku realizuje dzia-
łania w ramach programu ORBIS (Offering Rail Better Information Services), a we Francji w celu
przyśpieszenia procesu cyfryzacji kolei na początku 2016 roku został opracowany program
#DigitalSNCF. Inicjatywy i projekty rozpoczęte w różnych krajach powinny posłużyć przykładem
dobrych praktyk dla działań podmiotów w Polsce.
Kluczową rolą w tym procesie jest zdolność wyższej kadry zarządzającej do ciągłej obserwacji
zmian oraz przewidywania (tzw. hiperawareness), w jaki sposób pod wpływem technologii będą
się zmieniały oczekiwania klientów, partnerów biznesowych, pracowników, a także zachowa-
nia konkurentów.
WYZWANIEM JEST NIE TYLE
ZASTOSOWANIE NOWYCH
TECHNOLOGII W DZIAŁALNOŚCI
OPERACYJNEJ, ILE INTEGRACJA
TECHNOLOGII CYFROWYCH
I PROCESÓW BIZNESOWYCH
W PRZEDSIĘBIORSTWACH
Z SEKTORA KOLEJOWEGO.
9. 8
Przez pojęcie CYFRYZACJI (digitalisation) rozumiemy dziś proces adaptacji i wzrostu wy-
korzystywania technologii cyfrowych lub komputerowych przez społeczeństwo, przedsię-
biorstwa, sektory gospodarki, administrację publiczną itd. Obok pojęcia gospodarki cyfrowej
(digital economy) funkcjonuje także wiele innych terminów określających nowy model gospo-
darki, takich jak: e-gospodarka (e-economy), gospodarka sieciowa (network economy, mesh
economy), gospodarka oparta na danych (data economy), gospodarka bitów (bit economy),
gospodarka oparta na cyfrowym dostępie (access economy), gospodarka oparta na platfor-
mach (platform economy), gospodarka oparta na popycie (on-demand economy).1
Odpowiedzią na wyzwania związane z szybkim rozwojem technologii cyfrowych jest
TRANSFORMACJA CYFROWA (digital transformation) różnych sfer działalności gospodar-
czej. Transformacja cyfrowa jest szczególnym rodzajem przemiany organizacyjnej przed-
siębiorstwa, sektora oraz całych łańcuchów dostaw, która następuje wskutek wykorzysty-
wania cyfrowych technologii oraz nowych modeli biznesowych w celu osiągnięcia lepszych
wyników działalności gospodarczej.
Transformacja cyfrowa wpływa na trzy obszary organizacji2
:
• kształtowanie relacji z klientami – zrozumienie potrzeb klientów, wprowadzenie
wielu kanałów komunikacji z klientami oraz wzbogacenie form samoobsługi
• procesy operacyjne – procesy wewnętrzne organizacji i środowisko pracy,
a także mechanizmy monitorowania wydajności
• model działania organizacji – jakie produkty/usługi organizacja dostarcza i na jakie rynki.
W raporcie opracowanym w 2015 roku przez firmę konsultingową Roland Berger na zlecenie
Federalnego Związku Przemysłu Niemieckiego (BDI)3
na podstawie badania kluczowych dla
niemieckiej i europejskiej gospodarki sektorów zidentyfikowane zostały CZTERY DŹWIGNIE
PROCESU TRANSFORMACJI CYFROWEJ:
cyfrowe dane
(digital data)
łączność
(connectivity)
automatyzacja
procesów
(automation)
cyfrowy dostęp
konsumentów
(digital customer
access)
Istota transformacji cyfrowej
10. TRANSFORMACJA CYFROWA KOLEI9
Pod wpływem postępującej cyfryzacji na rynku coraz częściej zaczynają między sobą konku-
rować tradycyjne przedsiębiorstwa oraz przedsiębiorstwa wykorzystujące NOWE MODELE
BIZNESOWE, oferujące:
• różnorodne produkty i usługi (multi-products/services)
• produkty łączące różne branże (connected products)
• wbudowane usługi (embedded services)
• współdzielone produkty i usługi (shared products/services)
docierające do klientów za pomocą omni-kanałów marketingowych.
Autorzy książki pt. Digital Vortex wprowadzają pojęcie „CYFROWEGO WYWRÓCENIA”
(digital disruption), które definiują jako rezultat wpływu cyfrowych technologii i modeli biz-
nesowych na wartość oferowaną przez firmę oraz jej pozycję rynkową4
. W przeciwieństwie
do pojęcia innowacji przełomowej (disruptive innovation), wprowadzonej przez Ch. Christen-
sena, która przerywa tok dotychczasowego rozwoju technologii, istotą cyfrowego wywróce-
nia jest wpływ na konkurencję na rynku, który jest wynikiem zastosowania nowych modeli
biznesowych przy jednoczesnym wykorzystywaniu nowych technologii.
Autorzy przewodnika Digital Transformation wskazują modele biznesowe, które w najbar-
dziej znaczący sposób wywróciły dotychczasowe sprawdzone schematy działania firm (hiper-
-disruptive business models). Są to m.in. modele: subskrypcja, freemium, za darmo, przestrzeń
rynkowa, dostęp bez zakupu, na żądanie, ekosystem. Przedsiębiorstwa, które w ostatnich
latach dokonały najbardziej spektakularnych „zakłóceń”, stosują różne połączenia nowych
modeli, wykorzystując zasadę dekompozycji źródeł wartości na cyfrowe elementy składowe,
które są następnie poddawane ponownej rekonfiguracji, umożliwiając powstawanie zupełnie
nowych odmian modeli biznesowych5
.
W gospodarce cyfrowej zmienia się istotnie podejście do dotychczasowych zasad funk-
cjonowania podmiotów na rynku i punktów ciężkości w budowaniu WARTOŚCI DODANEJ.
Stosowane przez przedsiębiorstwa CYFROWE MODELE BIZNESOWE według wartości do-
starczanej swoim klientom można połączyć w trzy grupy. Są to modele oparte o wartość
kosztową, o wartość doświadczenia lub o wartość platformy. Coraz większą rolę odgrywać
będą te ostatnie.
Transformacja cyfrowa to integracja technologii cyfrowych
i procesów biznesowych przedsiębiorstwa, zmieniająca wartość
oferowaną przez firmę oraz jej pozycję rynkową, w wyniku
czego przedsiębiorstwo może doprowadzić do „cyfrowego
wywrócenia” swoich konkurentów.
11. 10
KLUCZOWE CZYNNIKI W TWORZENIU WARTOŚCI
DODANEJ ORAZ PRZEWAGI KONKURENCYJNEJ
PLATFORMY INTERNETOWE są miejscem oferowania rozproszonych w skali globalnej za-
sobów i przyczyną rekonfiguracji (bądź konfiguracji w przypadku nowych przedsięwzięć)
łańcuchów wartości6
. Platformy wykorzystują efekty powstające wskutek budowania no-
wych modeli, opartych na otwartych ekosystemach i kreujących nową wirtualną wartość
dodaną. Pozwala to przedsiębiorstwom na przenoszenie kompetencji między sektorami,
a więc tworzenie nowych produktów i usług w krótkim czasie. Platformy kreują wartość dla
wszystkich swoich uczestników wykorzystując zasoby, które nie są ich własnością, dlatego
osiągają dużo wyższą dynamikę wzrostu niż w przypadku tradycyjnych modeli biznesowych.
Podczas kiedy wiodące przedsiębiorstwa w erze przemysłowej wykorzystywały korzyści
skali oparte na podaży, dzisiejsi liderzy działają w oparciu o stronę popytową, przynoszącą
KORZYŚCI SIECIOWE. Te korzyści nie są równoznaczne przewadze cenowej lub korzyści ma-
rek. Platformy czerpią znaczną część wartości od klientów, których obsługują7
.
Źródło: opracowanie własne na podstawie raportu: Accenture Technology Vision, 2016, s. 43,
https://www.accenture.com/pl-pl/insight-technology-trends-2016 (10.07.2017).
ERA PRZEMYSŁOWA
• Produkty
• Łańcuchy wartości (liniowe)
• Siła kontroli nad łańcuchem dostaw
• Korzyści skali oparte na podaży
• Majątek trwały i amortyzacja kapitału
• Koszty krańcowe produkcji
• Wycena rynkowa oparta na zwrocie z kapitału
• Wzrost organiczny oraz fuzje i przejęcia
• PKB jako miara wzrostu gospodarczego
• Platformy
• Ekosystemy (nieliniowe)
• Siła optymalizacji ekosystemów
• Korzyści skali oparte na popycie
• Zasoby cyfrowe i kapitał innowacji
• Koszty dystrybucji i efekty sieciowe
• Wycena rynkowa oprata na ekosystemach
• Wzrost oparty na efektach asymetrii i sieci
• Nowe wskaźniki wzrostu gospodarczego,
dostęp do internetu oraz „produkty za darmo”
ERA GOSPODARKI CYFROWEJ
(Przemysł 4.0)
Istota transformacji cyfrowej
15. 14
U podstaw transformacji cyfrowej leży wykorzystanie wielu technologii wspierających ten
proces.
Kluczową rolę miał rozwój INTERNETU, który od końca lat 90. XX wieku stał się dostęp-
ny nie tylko dla zamkniętych grup użytkowników instytucjonalnych, ale i dla użytkowni-
ków indywidualnych. Według danych Internet Live Stats i raportu Global Digital Snapshot
w sierpniu 2017 roku na świecie było prawie 3,8 miliardów użytkowników internetu (czyli
ok. 51% mieszkańców globu), w tym 3 miliardy korzystało z mediów społecznościowych.
Internet stał się podstawą rewolucji cyfrowej, umożliwiając tworzenie nowych modeli
biznesowych, w tym handlu elektronicznego (e-commerce).
Dzięki wszechobecnej łączności (hypercon-
nectivity) dziś zachodzą wielostronne inte-
rakcje: człowiek – człowiek (people-to-people
– P2P), człowiek – maszyna (people-to-machi-
ne – P2M), a także odbywa się zautomatyzo-
wana wymiana danych między urządzeniami
końcowymi (machine-to-machine – M2M).
Według firmy Cisco od 2009 roku, kiedy po
raz pierwszy liczba urządzeń podłączonych
do internetu przekroczyła liczbę ludno-
ści, można mówić o INTERNECIE RZECZY.
Internet rzeczy (rozumiany jako ekosystem)
nie rozszerza zastosowania internetu, lecz
wprowadza nowe usługi wykorzystujące
interakcje P2M oraz M2M. Według szacun-
ków ABI Research wartość dodana usług
wykorzystujących internet rzeczy (IoT-rela-
ted value-added services) na świecie może
wzrosnąć do 2018 roku do 120 mld USD. Aby
uzyskać jednak wartość biznesową z zasto-
sowania IoT, konieczne jest odpowiednie
podejście do analizy danych oraz wdrażanie
automatyzacji. Internet rzeczy jest jednym
z głównych czynników napędzających proce-
sy transformacji w strategii Cyfryzacji euro-
pejskiego przemysłu, przyjętej przez Komisję
Europejską w kwietniu 2016 roku.
Technologie i rozwiązania wspierające transformację cyfrową
16. TRANSFORMACJA CYFROWA KOLEI15
W 2014 roku doszło do tzw. mobilnej rewolucji – po raz pierwszy liczba użytkowników ko-
rzystających z internetu za pomocą urządzeń mobilnych przekroczyła liczbę podłączonych
do sieci komputerów stacjonarnych. Szacuje się, że liczba użytkowników mobilnego inter-
netu w połowie 2017 roku przekroczyła 5 miliardów. Coraz więcej posiadaczy smartfo-
nów i tabletów poszukuje informacji, dokonuje zakupów i płatności bankowych za pomocą
MOBILNEGO INTERNETU. Użytkownik smartfonu co miesiąc przesyła średnio 2,3 Gb danych.
Łącznie urządzenia mobilne generują ok. 54% ruchu internetowego. W USA już się mówi
o zjawisku mobile-first, które oznacza, że w różnych sytuacjach, kiedy potrzebna nam jest
informacja o usłudze lub produkcie, w pierwszej kolejności sięgamy po urządzenie mobil-
ne, jakie mamy w zasięgu ręki. Jak wynika raportu mShopper 2.0, który został przygoto-
wany w marcu 2016 roku przez Mobile Institute na zlecenie Allegro i pod patronatem Izby
Gospodarki Elektronicznej, ponad połowa Polaków, robiąc zakupy przez internet, korzysta
z urządzeń mobilnych (m-commerce), a z bankowości mobilnej (m-banking) korzysta 53%
posiadaczy smartfonów.
W 2015 roku na rynek masowy trafiły także urządzenia ubieralne (wearable devices) oraz
beacony – małe nadajniki sygnału radiowego mogące komunikować się ze smartfonami.
Coraz częściej mówi się o INTERNECIE WSZECHRZECZY (Internet of Everything – IoE),
który oznacza sieć przedmiotów, danych, procesów i ludzi ciągle podłączonych do internetu
za pośrednictwem urządzeń, takich jak komputery, smartfony i tablety, czy też za pomocą
oprogramowania, które umożliwiają stałą łączność, a także różnego rodzaju czujników
i sensorów zarówno w przypadku gospodarstw domowych, jak i przemysłu.
INTERNET
WSZECHRZECZY
Źródło: Cisco.
Ludzie
Procesy
Dane
Biznes
P2M
M2M
P2P
Mobilność
Miejsce
zamieszkania
Rzeczy
17. 16
Dla przykładu, w firmie ABB koncepcja ta nazywana jest internetem rzeczy, usług i ludzi
(Internet of Things, Services and People – IoTSP). Kolejnym etapem ewolucji koncepcji IoT
będzie m.in. internet robotów (Internet of Robotic Things – IoRT).8
Według szacunków firmy Cisco, która wprowadziła pojęcie IoE, w 2020 roku na świecie bę-
dzie ponad 50 mld podłączonych do sieci urządzeń, a ilość przesyłanej informacji zwiększy
się do 45 Zettabajtów. Uważa się, że internet wszechrzeczy spowoduje znacznie większą
rewolucję niż internet i telefonia komórkowa razem wzięte.
Ułatwić przetwarzanie danych ma tzw. CHMURA OBLICZENIOWA (cloud computing),
czyli model rozproszonego przetwarzania danych, oparty na użytkowaniu usługi dostarczo-
nej przez zewnętrzne podmioty, dostępnej na żądanie w dowolnej chwili oraz skalującej się
w miarę zapotrzebowania. Jest to alternatywa dla własnego centrum danych (data center),
niewymagająca poniesienia znaczących kosztów inwestycyjnych związanych z wybudowa-
niem odpowiedniej infrastruktury IT.
Wyróżnia się trzy rodzaje chmury obliczeniowej: prywatną, publiczną i hybrydową. Oprócz
tego, aby sprostać oczekiwaniom wszystkich użytkowników, chmury obliczeniowe dostarcza
się w kilku modelach. Najbardziej popularne rozwiązania to:
• oprogramowanie jako usługa (Software as a Service – SaaS)
• platforma jako usługa (Platform as a Service – PaaS)
• oraz infrastruktura jako serwis (Infrastructure as a Service – IaaS).
Jeszcze jednym modelem jest „wszystko jako serwis” (Anything (X) as a Service – XaaS),
wykorzystujący chmurę hybrydową oraz jeden z pozostałych modeli lub ich kombinację.
Wraz z lawinowym wzrostem ilości tworzonych, przesyłanych i przechowywanych danych
zwiększa się zapotrzebowanie także na zaawansowane narzędzia analityczne Big Data
(BDA), a także usługi Big-Data-as-a-Service (BDaaS). Coraz więcej firm skupia się na do-
starczaniu usług w ramach czegoś, co Gartner nazywa siatką urządzeń (device mesh), czyli
rozszerzającego się zbioru punktów końcowych, których ludzie używają w celu uzyskiwa-
nia dostępu do aplikacji i informacji albo w celu podejmowania interakcji z innymi ludźmi,
społecznościami, rządami i firmami.
Połączenie technologii teleinformatycznych, przemysłu i internetu rzeczy leży u podstaw
koncepcji PRZEMYSŁ 4.0 oraz PRZEMYSŁOWY INTERNET RZECZY (Industrial Internet
of Things – IIoT), w których obniżenie kosztów, poprawa wydajności, a także oferowanie
udoskonalonych produktów i usług uwzględniających preferencje i zachowania konsumen-
tów mają być osiągane dzięki automatyzacji produkcji, opartej na wykorzystaniu i wymianie
danych w czasie rzeczywistym, przy użyciu wielu technologii.
Technologie i rozwiązania wspierające transformację cyfrową
18. TRANSFORMACJA CYFROWA KOLEI17
Do wdrożenia koncepcji przemysłowego internetu rzeczy konieczne jest połączenie ze sobą
dwóch obszarów: systemów IT (information technology – IT), które służą do zarządzania pro-
cesami biznesowymi i relacjami z klientami, wspomagają podejmowanie kluczowych decyzji
na temat sposobu działania przedsiębiorstwa, oraz automatyki przemysłowej (operational
technology – OT), które służą natomiast do monitorowania warunków pracy urządzeń, ste-
rowania oraz do kontroli procesów. Różnice pomiędzy IT i OT leżą nie tylko w odmiennym
oprogramowaniu, ale też w wymaganiach stawianych tym systemom, implementowanych
standardach, a nawet w sposobie pracy osób obsługujących poszczególne systemy.
Jednym z głównych trendów w 2016 roku stała się automatyzacja w zarządzaniu IT, wy-
korzystująca inteligentną infrastrukturę, tj. urządzenia IT lub systemy, które potrafią au-
tomatycznie (bez ingerencji człowieka) wykrywać problemy i samodzielnie je usuwać.
W celu zapewnienia bezpieczeństwa, niezawodności oraz zachowania ciągłości biznesowej
SAMONAPRAWIAJĄCE SIĘ SIECI (Self-Healing Networks – SHN) oferują autodiagnostykę,
automatyzację w zarządzaniu i naprawie, a także odporność na cyberataki oraz zdolność
do usuwania ich skutków. Koncepcja samonaprawiających się sieci powstała, aby zminima-
lizować czas przestojów pomiędzy identyfikacją problemu a jego rozwiązaniem. Proces ten
obejmuje także przewidywanie zdarzeń. Lepsza niezawodność to obecnie w dużej mierze
zasługa wirtualizacji, chmury i sieci definiowanych programowo (Software-Defined Networks
– SDN). Proaktywne podejście oraz wdrażanie samonaprawiających się systemów będzie po-
zytywnie wpływać na trzy zasadnicze obszary: bezpieczeństwo, realne oszczędności finan-
sowe oraz produktywność9
.
INTEGRACJA SYSTEMÓW IT
Z SYSTEMAMI STEROWANIA PRODUKCJĄ (OT)
TECHNOLOGIE CYFROWE
21. 20
Cyfryzacja gospodarki i społeczeństwa oznacza wiele wyzwań dla przyszłościowego
rozwoju kolei. W odpowiedzi na te wyzwania w sektorze kolejowym powstały nowe
koncepcje i rozwiązania. Zakładają one wdrażanie najnowszych technologii we wszystkich
obszarach działalności transportu kolejowego: produkcji, sterowania ruchem kolejowym,
zarządzania infrastrukturą liniową i punktową, organizacji procesu przewozów.
Technologie informacyjne i teleinformatyczne są wykorzystywane na kolei od lat 70.
XX wieku. Dla przykładu, opracowany już wtedy system cyfrowego oznaczania wagonów
towarowych i osobowych jest używany do dziś. System ten dla pojazdów trakcyjnych za-
częto wprowadzać dopiero w drugim dziesięcioleciu XXI wieku. W kolejnym etapie procesu
informatyzacji kolei nastąpiło m.in. powszechne stosowanie komputerowego wspomagania
przy projektowaniu konstrukcji taboru. Pozwoliło to w wielu przypadkach dokonać optyma-
lizacji masy pojazdów przy jednoczesnym poprawieniu wytrzymałości. Stały rozwój narzę-
dzi projektowych pozwala na optymalizację procesu doboru poszczególnych elementów
układu napędowego oraz wszystkich układów pomocniczych, co skutkuje coraz większą
energooszczędnością pojazdów. Stosowanie cyfrowych rejestratorów danych, cyfrowych
układów sterowania poszczególnymi podsystemami, a także całym pojazdem pozwala
na zdalny monitoring, diagnostykę i zapobiegawcze utrzymanie pojazdów, pozwalające
na znaczne zwiększenie dostępności taboru poprzez ograniczenie awaryjności. Prawdzi-
wa rewolucja cyfrowa na kolei nastąpi jednak dopiero wówczas, gdy coraz większa liczba
układów i podsystemów zostanie w pełni zintegrowana nie tylko w obrębie pojedynczych
pojazdów, ale również będzie zintegrowana z elementami infrastruktury i suprastruktury,
tj. obrębie całych ekosystemów kolejowych.
W marcu 2016 roku branżowe organizacje kolejowe CER, CIT, EIM
i UIC opublikowały dokument pt. A Roadmap for Digital Railways,
w którym za główne kierunki wykorzystania technologii cyfrowych
w transporcie kolejowym w Europie uznano10
:
• kreowanie oferty „usieciowionej kolei”
(connected railways), wykorzystującej niezawodną
łączność, zapewniającej bezpieczeństwo, wydajność
i atrakcyjność usług kolejowych
• poprawę satysfakcji klientów poprzez oferowanie
wartości dodanej dla pasażerów
• zwiększenie przepustowości, niezawodności
i efektywności kolei m.in. poprzez
automatyzację procesów
• poprawę konkurencyjności kolei poprzez
optymalne wykorzystywanie danych.
A ROADMAP FOR
DIGITAL RAILWAYS
Kierunki cyfryzacji w transporcie kolejowym
22. TRANSFORMACJA CYFROWA KOLEI21
W dalszej części raportu zostały przedstawione wybrane przykłady pokazujące zakres
cyfryzacji w transporcie kolejowym.
1. CONNECTED COMMUTER:
CYFROWE USŁUGI DLA PODRÓŻNYCH
W ostatnich pięciu latach największy postęp w transporcie kolejowym w Europie można było
obserwować w zakresie kreowania przejrzystego systemu komunikacji z klientem:
• strony internetowe przewoźników zostały rozbudowane i unowocześnione
• powstały mobilne aplikacje z informacją o ruchu pociągów
w czasie rzeczywistym oraz możliwością zakupu biletu
których funkcjonalność jest rozszerzana o dodatkowe usługi
• wdrażane są nowoczesne systemy dynamicznej informacji pasażerskiej
na dworcach i przystankach kolejowych.
Przykładem aplikacji mobilnej, w której informacja ruchu pociągów została rozszerzona
o plany stacji kolejowych, strefy handlowe i inne połączone usługi jest „ADIF on your mobile”,
uruchomiona przez zarządcę infrastruktury w Hiszpanii.
APLIKACJA “ADIF ON YOUR MOBILE”
Źródło: http://www.adif.es/en_US/adif_movil.shtml
23. 22
Wielu przewoźników w latach 2016-2017 uruchomiło multimedialne portale, z których po-
dróżni mogą skorzystać w pociągu. Austriacki ÖBB używa swojej usługi Railnet do określenia
podróżowania w stylu “railaxed”. Usługa obejmuje informacje o podróży w czasie rzeczywi-
stym, inforozrywkę na pokładzie pociągu (ORF TVthek) oraz dostęp do bezprzewodowego
internetu. W Niemczech na większości tras kursowania pociągów międzyaglomeracyjnych
(ICE) zapewniony jest dostęp do internetu, a w pierwszej klasie usługa ICE Portal. Planowane
jest zapewnienie dostępu do WLANu w drugiej klasie. W Rosji od października 2016 roku
pasażerowie klasy biznes i pierwszej klasy, podróżujący pociągami dużych prędkości Sapsan
między Moskwą i Sankt Petersburgiem, mogą korzystać z portalu, który zapewnia dostęp do
internetu, zasobów filmowych i muzycznych, audiobooków, prasy. Dodatkowo można znaleźć
informację o nadchodzących wydarzeniach kulturalnych odbywających się w „dwóch stoli-
cach”, odbyć wirtualną wycieczkę po pociągu, obejrzeć kursy z wybranych dziedzin, a także
rozszerzyć swoją wiedzę o kolei. W planach na 2017 rok jest wdrożenie modułu, który po-
zwoli na zamówienie ze swego miejsca posiłku w wagonie restauracyjnym. We wszystkich
omówionych przypadkach usługi inforozrywki (za opłatą lub bezpłatnie) najpierw są wpro-
wadzane dla pasażerów w wyższych klasach podróży, a następnie w klasie ekonomicznej.
Z systemu inforozrywki mogą również korzystać pasażerowie pociągów dużych prędkości
Siemens Velaro D w Turcji, kursujących na trasie Ankara – Konya oraz Ankara – Istambuł.
Kierunki cyfryzacji w transporcie kolejowym
ROZWIĄZANIE “ALWAYS CONNECTED” DLA PASAŻERÓW
POCIĄGÓW SIEMENS VELARO W TURCJI
Źródło: Siemens AG.
24. TRANSFORMACJA CYFROWA KOLEI23
Aby zapewnić podróżnym lepszą jakość mobilnego internetu w pociągach, naukowcy
z Siemens Corporate Technology w Wiedniu opracowali specjalną selektywną powłokę na
okna. Szyby okienne powlekane są specjalną przezroczystą warstwą na bazie tlenku metalu.
Zostaje ona utleniona w wyznaczonych miejscach za pomocą lasera, co pozwala sygnałowi
radiowemu o określonej częstotliwości przechodzić przez barierę bez zniekształceń, podczas
gdy sygnał radiowy o innych częstotliwościach jest tłumiony.
Rozwiązanie Siemensa zostało przetestowane w pociągach ÖBB. Dzięki innowacyjnej po-
włoce udało się uzyskać siłę sygnału 50-krotnie mocniejszą w porównaniu do innych ist-
niejących rozwiązań. Czas „dobrego” dostępu do sygnału 4G wzrósł o 33%. Jednocześnie
testy wykazały, że szyby wciąż zachowują swoje parametry redukujące temperaturę i nie
ograniczają w żaden sposób widoczności, zarówno w dzień, jak i w nocy. W niektórych przy-
padkach, okno może uzyskać zwiększoną wydajność energetyczną, co przekłada się na więk-
szy komfort dla pasażerów. Innowacyjne okna zostaną po raz pierwszy zainstalowane w po-
ciągach ekspresowych Rhein-Ruhr-Express (RRX), które wejdą do eksploatacji w Niemczech
w drugiej połowie 2018 roku.
25. 24
Pod wpływem procesu cyfryzacji gospodarki i społeczeństwa wymogiem współczesnej mo-
bilności staje się efektywne wykorzystanie czasu oraz funkcjonowanie w dwóch równole-
głych światach: rzeczywistym i wirtualnym. Pozwalają na to nowoczesne urządzenia mobil-
ne, np. netbooki, tablety, smartfony, a także urządzenia do komunikacji głosowej i obrazowej
między człowiekiem a systemem cyfrowym (Amazon Echo oraz Amazon Echo Look), które
wykształciły wirtualną mobilność (virtual mobility). Mówi się o powstaniu nowego typu oso-
bowości homo mobilis, którą cechują m.in. nowe rozumienie wolności i komfortu życiowego,
cybermentalność, potrzeba ciągłego bycia online, dostępu do internetu i komunikowania się
za pomocą mediów społecznościowych, a także potrzeba nowych zindywidualizowanych
produktów i usług, w pełni dopasowanych do wartości, stylu życia, uczuć i marzeń.
Można nawet mówić o „kulturze nanosekundy”, kiedy wszystko ma być dostępne natych-
miast, czyli na żądanie (on demand). Sprostać tym oczekiwaniom mają nowe koncepcje
mobilności, które przyjmują różnorodne nazwy: mobility on demand, any time mobility,
networked mobility, integrated mobility. Jednocześnie koncepcje rozwoju mobilności miej-
skiej, które pojawiły się w ostatnich latach, są ściśle powiązane z rozwojem koncepcji inteli-
gentnego miasta (smart city)11
.
2. MAAS:
W KIERUNKU INTERMODALNEJ
MOBILNOŚCI MIEJSKIEJ
Przejawem tzw. INTELIGENTNEJ MOBILNOŚCI
(SMART MOBILITY) jest dążenie do optymalnego
– z punktu widzenia całego systemu – wykorzystywania
środków różnych gałęzi transportu, czyli zapewnienie
intermodalności.
Kierunki cyfryzacji w transporcie kolejowym
26. TRANSFORMACJA CYFROWA KOLEI25
Każda z nowych modeli cechuje się „usieciowieniem” (connected), czyli zapewnioną możli-
wością dostępu do sieci internetowej oraz systemów teleinformatycznych, pozwalających
na szybkie sprawdzenie aktualnej informacji o podróży, w celu wyboru i zaplanowania naj-
bardziej dogodnego sposobu podróżowania, dokonanie niezbędnych rezerwacji i zapłaty za
bilety. Powstające w oparciu o platformy elektroniczne i aplikacje rozwiązania określono
mianem MOBILNOŚCI JAKO USŁUGI (Mobility as a Service – MaaS). MaaS jest zbudowana
na platformie internetowej, z wykorzystaniem chmury obliczeniowej, a zatem w modelu „na
życzenie”, która integruje informacje na temat wszystkich zasobów potrzebnych do zaplano-
wania podróży od jej początku aż po sam koniec (czyli door-to-door). MaaS umożliwia analizę
scenariuszy podróży z wykorzystaniem różnych gałęzi i środków transportu – publicznych
i prywatnych, rezerwację oraz zakup biletów, uwzględnienie dostępu do miejsc ważnych
dla podróżującego na trasie przejazdu, aktualny poziom zatłoczenia, roboty drogowe, czy
też zdarzenia niezaplanowane, monitorowane on-line. Jest to aplikacja dostępna poprzez
urządzenia mobilne umożliwiająca dokonywanie wyboru sposobu podróży (także w czasie
rzeczywistym) zgodnego z przyjętymi przez podróżującego kryteriami istotności, np. koszt,
poziom emisji dwutlenku węgla lub czas.
Mobilność on-demand charakteryzuje się możliwością płacenia tylko za funkcjonalność,
która rzeczywiście została wykorzystana (pay-as-you-use, pay-as-you-go). Mobility
on-demand to także – z perspektywy użytkownika – wzrost elastyczności i możliwość
dopasowania zasobów związanych z mobilnością do rzeczywistych potrzeb bez względu
na to, w którym miejscu użytkownik się aktualnie znajduje12
.
Przykładem rozwiązań, których celem jest utworzenie w przyszłości zintegrowanej mul-
timodalnej platformy dla podróżnych (multimodal full-service mobility platform 4.0),
są aplikacje mobilne rozwijane przez Deutsche Bahn:
• DB Navigator – aplikacja umożliwiająca planowanie podróży od drzwi do drzwi
i rezerwację podróży (w tym na S-Bahn, metro, tramwaj i autobus wraz z geolokalizacją
GPS i nawigacją pieszych odcinków), a także wyszukiwanie tanich biletów na pociągi
dalekobieżne (Sparpreis), dostarczająca informacje w czasie rzeczywistym, w tym po-
wiadomienia o opóźnieniach typu push, również dla osób dojeżdżających, pozwalają-
ca na przechowywanie biletów na smartfonie (m.in. Apple Wallet) i zarządzanie nimi.
W pierwszym kwartale 2017 roku za pomocą mobilnej aplikacji zakupiono 6,7 mln bile-
tów (czyli 37 tys. rezerwacji dziennie)
• Call a bike app – aplikacja do rezerwacji rowerów dostępnych na ok. 50 stacjach
• Finkster app – możliwość zarezerwowania samochodu, w tym elektrycznego,
w systemie car-sharing na ok. 1700 stacjach
• Qixxit – planer multimodalnej podróży.
27. 26
PAKIET ROZWIĄZAŃ SIMOBILITY
APLIKACJE MOBILNE DLA PASAŻERÓW DEUTSCHE BAHN
TWORZĄCE OFERTĘ PODRÓŻY MULTIMODALNEJ
Z kolei stworzony przez Siemensa pakiet rozwiązań informatycznych SiMobility nie
tylko upraszcza planowanie, poprawia komfort podróżowania pasażerów, zapewniając im
dostęp do informacji przed, w trakcie i po podróży, ale także optymalizuje proces płatności
za przejazd (smart ticketing).
Online
ticket
Call
a bike
app
Mobile
phone
ticket
Flinkster
app
DB
Navigator
Kierunki cyfryzacji w transporcie kolejowym
Źródło: Deutsche Bahn 2016.
Qixxit
SiMobility Flow
Asystent pasażera na
stacji kolejowej oraz
podczas planowania
multimodalnej podróży
BDA dla przewoźników
i samorządów
SiMobility JustGo
Automatyczne rozliczanie
opłat za przejazd
SiMobility Connect
Platforma informacyjna
i transakcyjna B2B
dla organizatorów
przewozów i operatorów
różnych gałęzi transportu
28. TRANSFORMACJA CYFROWA KOLEI27
TECHNOLOGIE WYKORZYSTYWANE
W APLIKACJI BIBO
Po raz pierwszy na świecie rozwiązanie
BiBo wdrożono w ramach projektu
Smart Mobility dla pasażerów
korzystających z pociągów szwajcarskiego
przewoźnika Südostbahn Switzerland
(Swiss South Eastern Railways, SOB).
Jedną z głównych jej aplikacji jest Be-in/Be-out (BiBo), czyli system automatycznego roz-
liczania opłat za przejazd. W momencie wsiadania pasażera do pociągu jego smartfon wy-
krywa zainstalowane w pojeździe beacony, wykorzystujące energooszczędną technologię
Bluetooth Low Energy (BLE), które uruchomiają aplikację BiBo. Po zakończeniu podróży sys-
tem automatycznie naliczy i pobierze opłatę za faktycznie pokonaną trasę, najkorzystniejszą
kosztowo dla podróżnego.
29. 28
KORZYŚCI WDROŻENIA APLIKACJI BIBO W PORÓWNANIU
Z TRADYCYJNYMI ROZWIĄZANIAMI
Doceniając innowacyjność rozwiązania na miarę ery cyfrowej, za rozwijanie platformy
SiMobility oraz pionierskie wdrażanie aplikacji BiBo firma Siemens została nagrodzona pre-
stiżową nagrodą Transport Ticketing Global Award w kategorii 2017 Digital Champion.
Rozwiązania Siemensa na rzecz INTELIGENTNEJ MOBILNOŚCI MIEJSKIEJ oprócz cyfro-
wych usług dla podróżnych i automatycznego rozliczania opłat za przejazd obejmują również
rozwój systemów autonomicznych (metro), a także platform cyfrowych, które wykorzystują
narzędzia BDA i umożliwiają m.in. zapobiegawcze utrzymanie infrastruktury i taboru.
Szybkie
bezstresowe
wsiadanie do pociągu
Ułatwienie
procesu podróży
i rozliczania płatności
Redukcja kosztów
funkcjonowania
systemu
Kierunki cyfryzacji w transporcie kolejowym
30. TRANSFORMACJA CYFROWA KOLEI29
Cyfrowy dostęp do danych zrewolucjonizował procesy utrzy-
mania infrastruktury i taboru. Analiza milionów danych prze-
chwyconych przez sensory znajdujące się w kluczowych
podzespołach pociągu i przekazanych za pomocą chmury
obliczeniowej do centrów danych pomaga wykrywać po-
tencjalne awarie z wyprzedzeniem, zapewniając utrzyma-
nie tylko wtedy, gdy jest to wymagane (ale przed wystą-
pieniem awarii). Szczegółowa informacja o tym, jakie części
najprawdopodobniej zawiodą w najbliższym czasie, umożliwia
zapewnienie nawet do 100% dostępności taboru, ponieważ usterki
są usuwane wtedy, kiedy pojazdy nie są w ruchu, zapobiegając potencjalnym awariom.
Wskutek tego zapewniona jest wysoka niezawodność systemu, co zmniejsza zapotrzebo-
wanie na rezerwy operacyjne (zwykle utrzymywane na poziomie 5-15%) i zwiększa efek-
tywności wykorzystania taboru.
Wykorzystując skuteczną integrację zbiorów danych dotyczących utrzymania w chmurze
z procesami biznesowymi i systemami IT, producenci taboru mogą oferować swoim klientom
wiele nowych cyfrowych usług, takich jak:
• Fault Detection as a Service
• Predictive Maintenance as a Service (PMaaS)
• Simulation as a Service.
Firma Siemens od lat rozwija usługi w zakresie
zapobiegawczego utrzymania taboru i infrastruktury,
które obejmują:
• monitorowanie stanu i lokalizacji pojazdów
i ich podzespołów w czasie rzeczywistym,
• zdalną diagnostykę,
• analizę przyczyny usterki,
• automatyczną wizualizacja danych,
• algorytmy prewencyjnej analizy awarii.
Tworzenie wartości dodanej nowych cyfrowych usług na miarę PMaaS jest możliwe dzię-
ki wykorzystaniu opartej na chmurze platformy analitycznej danych przemysłowych
RAILIGENT oraz Mindsphere – otwartego systemu operacyjnego dla internetu rzeczy.
3. PMAAS:
CYFROWE USŁUGI W ZAKRESIE
ZAPOBIEGAWCZEGO UTRZYMANIA TABORU
31.
32. TRANSFORMACJA CYFROWA KOLEI31
W lipcu 2017 roku niemiecki przewoźnik DB Cargo AG zlecił firmie Siemens wyposażenie
swojej floty lokomotyw w system konserwacji zapobiegawczej opartej na ocenie stanu
urządzenia. Głównym celem jest optymalizacja dostępności i efektywności ekonomicznej
lokomotyw. Uaktualnienie dotyczy lokomotyw Siemensa z serii 152 Eurosprinter ES64F
i lokomotyw serii 170, 191 typu Vectron. W przypadku lokomotyw z serii 152, Siemens
dokona modernizacji niezbędnych systemów telemetrycznych i połączy wszystkie lokomo-
tywy z systemem „TechLOK” używanym przez DB Cargo. Umowa na świadczenie tej usługi
została podpisana na okres sześciu lat.
CYFROWE USŁUGI OFEROWANE
W RAMACH PLATFORMY RAILIGENT®
33. 32
PRZYKŁADY ROZWIĄZAŃ I KORZYŚCI UZYSKIWANYCH
Z ZASTOSOWANIA ZAPOBIEGAWCZEGO UTRZYMANIA
Źródło: Siemens AG 2017.
Kierunki cyfryzacji w transporcie kolejowym
Linia kolejowa/
nazwa pociągu
Korzyści
bezpośrednie
Wartość
dodana
Barcelona – Madryt Wykorzystywane przez RENFE
w celu zapewnienia punktualności
kursowania pociągów
Wzmocnienie konkurencyjności
kolei w stosunku do linii
lotniczych na tej trasie
Eurostar Monitorowanie kluczowych podzespołów
minimalizuje usterki, które mogły w znaczący
sposób wpłynąć na opóźnienie pociągów
kursujących przez tunel
Zapewnienie stabilności
systemu i wzmocnienie
wizerunku Eurostar
Russia Velaro Maksymalizacja dostępności taboru Promocja produktu flagowego
Thameslink Osiągnięcie dostępności taboru na poziomie
ponad 99,9%
Zapewnienie sieci połączeń
kolejowych w Londynie
Stosowanie utrzymania zapobiegawczego
pozwala na uruchomienie 5 dodatkowych pociągów,
tj. zwiększa potencjał przewozowy operatora o 13%
Przewoźnik uruchomiając rozkładowo
40 pociągów
musi mieć 6 w rezerwie
34. TRANSFORMACJA CYFROWA KOLEI33
4. GOA4:
WSPÓŁDZIAŁANIE SYSTEMÓW
STEROWANIA RUCHEM
W transporcie szynowym spektakularny rozwój systemów autonomicznych do tej pory miał
miejsce głównie w odniesieniu do zarządzania ruchem przewozami pasażerskimi w obrębie
miast. W systemach metra, zarówno podziemnych, jak i naziemnych, automatyka odnosi
się do procesu, za pomocą którego odpowiedzialność za zarządzanie ruchem pojazdów jest
przenoszona z maszynisty na autonomiczny systemu sterowania. Czwarty stopień auto-
matyzacji (Grade of Automation – GoA) odnosi się do systemu, w którym pojazdy są uru-
chamiane całkowicie bez personelu operacyjnego na pokładzie. Autonomiczne środki trans-
portu w przyszłości będą ogrywały coraz większą rolę w systemach mobilności miejskiej13
.
STOPNIE AUTOMATYZACJI I STOSOWANE SYSTEMY
STEROWANIA RUCHEM KOLEJOWYM
Źródło: Siemens AG 2016.
35. 34
AUTOMATYCZNE LINIE METRA są od dawna sprawdzonym przykładem stosowania syste-
mów autonomicznych. Według danych UITP w 2016 roku w 37 miastach na całym świecie
funkcjonowało 55 w pełni zautomatyzowanych linii metra o łącznej długości 803 km tras.
Prognozy, oparte na analizie znajdujących się w fazie realizacji projektów, wskazują, że do
2025 roku będzie funkcjonowało ponad 2 300 km w pełni zautomatyzowanych linii metra.
Jednym z liderów w tym segmencie rynku jest Siemens.
W lipcu 2017 roku w Kuala Lumpur – stolicy Malezji otwarta została całkowicie bezob-
sługowa linia metra, na której rozpoczęły kursowanie pociągi nowej generacji z rodziny
SIEMENS INSPIRO.
Nowa linia Sungai-Buloh – Kajang jest pierwszą z trzech planowanych w projekcie transportu
publicznego Klang Valley. Trasa ma długość 51 km i obsługuje 31 stacji. Dwanaście z nich
otwarto w grudniu 2016 roku. Dziewiętnaście kolejnych zostało uruchomionych 17 lipca
2017 roku. W pobliżu nowej linii metra mieszka 1,2 mln ludzi. Łącznie 58 pociągów, kursują-
cych średnio co 3,5 minuty, ma przewozić ok. 400 tys. pasażerów dziennie.
PROJEKTY SIEMENSA W ZAKRESIE AUTONOMICZNYCH
SYSTEMÓW METRA W LATACH 2008-2018
Kierunki cyfryzacji w transporcie kolejowym
Wysoki stopień automatyzacji (GoA2) Pełna automatyzacja (Go3-4)
Pekin, linia 10 (2008) Stambuł, linia 1 (2010/12) Norymberga, linia U3 (2006)
Budapeszt, linia 2 (2008) Suzhou, linia 1 (2012) Barcelona, linia 9 (2009)
Kanton, linie 4 i 5 (2008/10) Guangzhou Guang-Fo (2010/12) Paryż, linia 1 (2011)
Paryż, linie 3, 5, 9, 10, 12 (2009) Chongqing, linia 1 (2011/12) Sao Paulo, linia 4 (2012)
Algier, linia 1 (2010) Pekin, Olimpia linia 8 (2012/13) Budapeszt, linia 4 (2012)
Nankin, linie 1 i 2 (2009/10) Nowy Jork, PATH (2017) Kuala Lumpur (2017)
Sofia (2018), Rijad (2018)
36. TRANSFORMACJA CYFROWA KOLEI35
Pociągi z rodziny SIEMENS INSPIRO są pojazdami o budowie modułowej. Mogą po-
siadać od 3 do 8 wagonów w różnej konfiguracji. Platforma jest przystosowana
do zabudowy systemów gromadzenia energii i bezobsługowego prowadze-
nia pojazdu. Kabina maszynisty może zostać wyposażona w drzwi awaryjne
na czole pojazdu, istnieje również możliwość wydłużenia przedziału mo-
torniczego i dodania oddzielnych drzwi dla obsługi pociągu. Możliwe jest
przystosowanie składów Inspiro do eksploatacji w bardzo niskich tempera-
turach i do długotrwałego działania piasku. Pudło wagonu wykonane jest
całkowicie z aluminium, co sprawia, że pociągi są lżejsze o kilkanaście ton
względem innych podobnych pojazdów.
W najbliższych latach pociągi Inspiro zostaną dostarczone także do Sofii i Dubaju.
Innowacyjne rozwiązania w zakresie automatyki kolejowej przynoszą cały szereg korzyści
dla systemu kolejowego, jak również dla otoczenia, w którym ten system funkcjonuje:
• zwiększają przepustowość linii kolejowych i innych obiektów,
• poprawiają punktualność kursowania pociągów, co stabilizuje cały rozkład jazdy,
• wzmacniają bezpieczeństwo ruchu kolejowego,
• zwiększają wydajność energetyczną,
• zmniejszają zużycie elementów i ograniczają hałas.
PROJEKTY Z ZASTOSOWANIEM POCIĄGÓW
Z RODZINY SIEMENS INSPIRO
Miasto (kraj) Liczba wagonów Liczba i długość pociągów metra Realizacja/Eksploatacja
Warszawa 210 35 składów 6-wagonowych 2012-2014/od 2013
Kuala Lumpur
(Malezja)
232 58 składów 4-wagonowych od 2014/od 2017
Sofia (Bułgaria) 60 20 składów 3-wagonowych od 2015/od 2018
Rijad
(Arabia Saudyjska)
238 29 składów 2-wagonowych
45 składów 4-wagonowych
2017-2018/od 2019
37. 36
Poza projektami wdrożenia autonomicznego ruchu pociągu na liniach metra (w systemach
zamkniętych z krótkimi czasami następstw pociągów i bardzo wysoką częstotliwością ich
kursowania) wyzwaniem pozostaje wprowadzanie automatycznego ruchu pociągów – ATO
(Automatic Train Operation) na obszarach zurbanizowanych dla pociągów regionalnych i da-
lekobieżnych. Rozwiązaniem jest WSPÓŁDZIAŁANIE SYSTEMÓW ATO Z ETCS (European
Train Control System). W tym przypadku ETCS zapewnia niezbędne bezpieczeństwo ruchu
pociągów, natomiast ATO optymalizuje ich ruch na podstawie krzywych hamowania zadawa-
nych przez ETCS. Koordynację ruchu pociągów zapewnia system automatycznego nadzoru
ruchu – ATS (Automatic Train Supervision).
Możliwości połączenia systemów dyspozytorskich, bezpieczeń-
stwa i komunikacji w jeden elastyczny i inteligentny system za-
rządzania ruchem, wspomagający podejmowanie decyzji w czasie
rzeczywistym są przedmiotem badań w ramach drugiego filaru
innowacyjności (IP2) w europejskim programie badań i innowacji
dedykowanym transportowi kolejowemu SHIFT2RAIL.
Kierunki cyfryzacji w transporcie kolejowym
Standard
interfaces
ATO
GSM-R
IP-Com
Virtual
Balises
ETCS
Moving
Block
Key
Management
38. 37
CARLO BORGHINI
Dyrektor Wykonawczy
Shift2Rail Joint Undertaking
Cyfryzacja jest kluczowa dla działalności biznesowej, ponieważ jej
wykorzystanie pozwala wychodzić naprzeciw oczekiwaniom klientów,
a jednocześnie znacząco poprawiać wydajność procesów produkcyjnych,
eksploatacyjnych i utrzymaniowych. System zintegrowanego wdrażania
technologii cyfrowych Shift2Rail Innovation Capabilities ma kluczowe
znaczenie dla transformacji cyfrowej kolei.
Zoptymalizowane rozwiązania w transporcie kolejowym oznaczają
inteligentne wykorzystanie istniejących sieci, w tym dostosowanie
zdolności przepustowej do popytu, maksymalizację wykorzystania
zasobów i ich dostępności, a także niskie koszty całego cyklu życia.
Nieprzypadkowo więc głównymi celami programu Shift2Rail są:
efektywność kosztowa, zdolność przepustowa oraz niezawodność
usług kolejowych.
W wyniku prowadzonych w ramach programu partnerstwa publiczno-
-prywatnego Shift2Rail badań naukowych i działalności innowacyjnej
mają powstać nowe rozwiązania w zakresie automatyki, zarządzania
ruchem kolejowym, intermodalnej mobilności, inteligentnego taboru
kolejowego, autodiagnostyki i utrzymania zapobiegawczego infrastruktury,
które mają zapewnić wdrażanie w przyszłości nowych koncepcji mobilności.
39. 38
Komunikacja między ATS i ATO realizowana jest poprzez ETCS z wy-
korzystaniem systemu radiołączności kolejowej GSM-R. W przypad-
ku ETCS występuje rozróżnienie między wyposażeniem pokładowym
przytorowym, z kolei ATO stanowi rozwiązanie wyłącznie pokłado-
we, natomiast ATS jest systemem zarządzania niezbędnym dla auto-
matyzacji ruchu. ATS koordynuje ruch pociągów w całej sieci i obej-
muje pociągi sterowane zarówno automatycznie, jak i ręcznie, przy
czym w tym drugim przypadku maszynistę wspomaga Connected
DAS. Do przesyłu informacji i dokładnego ustalania pozycji pojazdu
wyposażenie pokładowe ETCS i ATO wykorzystuje balisy.
W przypadku uaktywnionych funkcji ATO maszynista w ruchu
dalekobieżnym i lokalnym zostaje wyłączony z bezpośredniego
sterowania pociągiem. Robi to za niego ATO. Maszynista znaj-
duje się wprawdzie na pokładzie i ponosi odpowiedzialność, ale
musi ingerować tylko w przypadku zagrożenia. System ATS prze-
kazuje z systemu zarządzania ruchem aktualny status rozkładu
jazdy drogą radiową do systemu pokładowego, który wykorzy-
stuje przekazany czas jazdy do obliczenia charakterystyki jazdy
pozwalającej na zoptymalizowanie zużycia energii. Odpowiednie
zalecenia ukazują się maszyniście na monitorze jako informacje
o aktualnym statusie. Ingerencje maszynisty nie są jednak wymaga-
ne. Ta właśnie funkcjonalność szczególnie wpływa na efektywność
wykorzystania energii i wzrost przepustowości linii.
Kierunki cyfryzacji w transporcie kolejowym
ATS ETCSATO
Interfejs
wymiany
ETCS
przytorowy ATS – ATO
za pomocą
ETCS i GSM-R
pokładowy
40. TRANSFORMACJA CYFROWA KOLEI39
Pierwszym na świecie wdrożeniem, w którym zostanie połączony system ATO z ETCS,
jest PROJEKT THAMESLINK w Londynie. To innowacyjne rozwiązanie, które do końca
2018 roku zostanie zrealizowane przez firmę Siemens, przyniesie zupełnie nową war-
tość dodaną dla integracji transportu szynowego w aglomeracjach. W ramach realizacji
projektu zostanie dostarczonych łącznie 115 pociągów z rodziny Desiro City Class 700.
Przeprowadzone testy potwierdziły, że zintegrowane rozwiązanie ATO/ETCS jest wy-
konalne i zapewnia znaczące korzyści eksploatacyjne, redukując zapotrzebowanie na
energię o ponad 20%. ATO skraca czasy następstwa pociągów przez optymalizację cza-
su przejazdów, precyzyjne zatrzymywanie, automatyczne otwieranie drzwi, precyzyjne
wskazywanie maszyniście czasu postoju i precyzyjną jazdę zgodnie z krzywymi hamowa-
nia zadawanymi przez ETCS. Dzięki temu możliwe jest tak pożądane zoptymalizowanie
przepustowości tras. Po zakończeniu realizacji projektu Thameslink zostanie osiągnię-
ta przepustowość 24 pociągów na godzinę, co oznacza, że pociągi będą mogły kursować
w centrum Londynu w godzinach szczytu co 2-3 minuty. Ponadto ruch pod kontrolą ATO
pozwala na szybszy powrót do stanu regularnego po zakłóceniach. Kolejną zaletą ATO jest
koordynacja ruchu pociągów w całej sieci. Poza tym ATO stanowi pierwszy krok w kierunku
w pełni zautomatyzowanego ruchu pojazdów szynowych, ponieważ ETCS z ATO może sta-
nowić w przyszłości bazę dla DTO/UTO. Zapotrzebowanie na wdrożenie przedstawionego
rozwiązania istnieje także w innych miastach w Wielkiej Brytanii, Holandii i Niemczech.
Przykładem zastosowania w transporcie kolejowym koncepcji internetu rzeczy jest „internet
pociągów” (The Internet of Trains) lub „usieciowiony pociąg” (The Connected Train), w którym
inteligentne urządzenia pokładowe przekazują dane do centralnej platformy za pomocą chmu-
ry obliczeniowej. Pozwala to zwiększyć bezpieczeństwo ruchu pociągów, zredukować koszty
operacyjne oraz usprawnić jakość oferowanych usług.
Do pełnego wdrażania koncepcji IoT niezbędne jest zapewnienie łączności we-
wnątrz trzech odrębnych sieci: sieci dedykowanej do przesyłania komunikatów
pomiędzy podzespołami i urządzeniami pociągu, sieci wykorzystywanej przez
załogę pociągu (np. w ramach VLAN) oraz sieci szerokopasmowego mobilne-
go internetu w pociągach udostępnianej pasażerom. Warunkiem niezbęd-
nym do wdrożenia IoT jest wdrożenie standardu GSM-R, czyli przeznaczone-
go dla kolei systemu bezprzewodowej łączności, który jest jednym z dwóch
kluczowych elementów Europejskiego Systemu Zarządzania Ruchem
Kolejowym (ERTMS). Postęp w zakresie wdrażania rozwiązań IT będzie szyb-
szy w obszarze rozwiązań udostępnianych operatorom kolejowym oraz pasa-
żerom, które nie podlegają homologacji.
5. INTERNET OF TRAINS:
KREOWANIE WARTOŚCI DLA WIELU UCZESTNIKÓW
41. 40
OPROGRAMOWANIE I ROZWIĄZANIA W RAMACH INTERNET OF TRAINS
Do końca 2018 roku Siemens wyposaży pociągi Rhein-Ruhr-Express (RRX) w innowacyjne,
cyfrowe rozwiązania dla operatora pociągów i dla pasażerów.
Nowe cyfrowe usług powstające w ramach ekosystemu IoT Siemensa wymagają wyko-
rzystywania różnego rodzaju oprogramowania, narzędzi analitycznych dużych danych
(Sinalytics Apps) oraz otwartego systemu operacyjnego (MindSphere).
Kierunki cyfryzacji w transporcie kolejowym
Źródło: Siemens AG 2017.
Projektowanie & Produkcja Automatyka & Eksploatacja Utrzymanie & Usługi serwisowe
42. KORZYŚCI Z WDROŻENIA ROZWIĄZAŃ INTERNET OF TRAINS
DLA POSZCZEGÓLNYCH UCZESTNIKÓW
PRODUCENT
• dostęp do danych o parametrach poszczególnych podzespołów
pociągu w czasie rzeczywistym i możliwość zapobiegania awariom
ZARZĄDCA INFRASTRUKTURY
• dostęp do danych w czasie rzeczywistym o sytuacji na trasie pociągu,
pozwalających zapobiegać niebezpiecznym sytuacjom oraz umożliwiających
prewencyjne utrzymanie infrastruktury
OPERATOR KOLEJOWY
• dostęp do informacji pozwalających lepiej zrozumieć swoich klientów
• oferowanie wspólnie z innymi partnerami wbudowanych usług
• zbieranie danych w czasie rzeczywistym o stanie taboru
oraz zapewnienie utrzymania zapobiegawczego
OPERATOR PLATFORMY IT
• oferowanie wspólnie z innymi partnerami wbudowanych usług
• korzystanie z wartości dodanej produktów i usług kreowanej
w ramach stosowania cyfrowych modeli biznesowych
PODRÓŻNY
• korzystanie z usług dostępnych poza pokładem pociągu (np. portali
społecznościowych, oglądania filmów, słuchania muzyki, czytania książek i prasy),
• korzystanie z automatycznego rozliczania opłat za przejazd
• szybkie i elastyczne planowanie podróży
Źródło: Siemens AG 2016.
45. 44
Wzrost wagi gospodarki cyfrowej w dużej mierze napędzają innowacyjne technologie oraz
rosnące wymagania konsumentów w zakresie oczekiwanego poziomu obsługi. Cyfrowa
transformacja jest z jednej strony nieunikniona, a równocześnie niezmiernie istotna w celu
zapewnienia zdolności przedsiębiorstw kolejowych do wzrostu i rozwoju na rynku transpor-
towym. W Grupie PKP wiąże się to z dokonywaniem usprawnień w obszarze obsługi punktów
INTERAKCJI Z KLIENTEM przy wykorzystaniu systemów teleinformatycznych oraz syste-
mów zarządzania infrastrukturą.
W wyniku postępującej cyfryzacji następuje integracja technologii i procesów biznesowych
między podmiotami Grupy (jak również spoza Grupy), która zmienia oblicze przedsiębiorstw
kolejowych i prowadzi do powstania nowego modelu ich funkcjonowania opartego na szybkim
przepływie informacji, zapewnienia bezpieczeństwa klientów i wysokiej jakości obsługi, oraz
sprzyja tworzeniu nowych modeli biznesowych opartych na integracji i zarządzaniu kompeten-
cjami współpracujących podmiotów.
Za przykłady działań w obszarze cyfryzacji mogą posłużyć następujące projekty:
• wspólny bilet, którego głównym założeniem jest dokonanie usprawnień w zakresie prze-
jazdu pociągami wielu przewoźników, a tym samym standaryzacja i uproszczenie dostępu
konsumentów do usług – POPRAWA JAKOŚCI OBSŁUGI PASAŻERÓW
• MPLS – rozwój sieci szerokopasmowej transmisji danych
– POPRAWA INFRASTRUKTURY TELEINFORMATYCZNEJ
• e-faktura – podjęcie działań w zakresie przetwarzania, gromadzenia i przesyłania informa-
cji w formie elektronicznej między podmiotami z Grupy, wykorzystanie potencjału i zwięk-
szenie interoperacyjności w ramach rozwijającego się sektora technologii informacyjnych
i komunikacyjnych – POPRAWA W OBSZARZE ORGANIZACJI BIZNESU
• inicjatywa budowy scentralizowanej jednostki – Centrum Operacyjnego Bezpie-
czeństwa – mającej na celu stałe monitorowanie przepływu informacji w organi-
zacji oraz reagowanie na pojawiające się naruszenia i incydenty bezpieczeństwa
– POPRAWA BEZPIECZEŃSTWA PRZETWARZANIA DANYCH
• wprowadzanie nowoczesnych technologii w dziedzinie zwiększenia bezpieczeństwa
na obszarach zarządzanych przez PKP – w szczególności POPRAWA BEZPIECZEŃSTWA
NA TERENIE DWORCÓW KOLEJOWYCH I W POCIĄGACH
1. GRUPA PKP:
WZMOCNIENIE INTERAKCJI Z KLIENTAMI
DR MIROSŁAW
ANTONOWICZ
Członek Zarządu PKP S.A.,
Dyrektor Centrum
Naukowego Transportu
i Logistyki ALK
Kierunki transformacji przedsiębiorstw kolejowych
46. TRANSFORMACJA CYFROWA KOLEI45
Źródło: na podstawie materiałów Deutsche Bahn 2016.
INFRASTRUKTURA 4.0
WYTWARZANIE4.0
IT4.0
OTOCZENIEPRACY4.0
• cyfryzacja kolejowych ośrodków geodezji i kartografii poprzez przekształce-
nie map z postaci analogowej do postaci cyfrowej i utworzenie baz danych
– POPRAWA OBSŁUGI KLIENTA I USPRAWNIENIE PROCESU REALIZACJI INWESTYCJI
• budowa logistycznego „orchestratora” na zasadzie platformy logistycznej i internetowe-
go portalu oferującego usługi logistyczne i łączącego uczestników systemu logistyczne-
go – POPRAWA INTEGRACJI ŁAŃCUCHA DOSTAW
• wprowadzanie na dworcach idei ekonomii dzielenia (crowdworking) – WSPÓŁUDZIAŁ
PODRÓŻNYCH W POWSTAWANIU NOWYCH ROZWIĄZAŃ.
Przykładem kompleksowej strategii transformacji cyfrowej przedsiębiorstwa kolejowego,
działającego w strukturze holdingowej, jest program DB 4.0. Obejmuje on działania we
wszystkich segmentach działalności przedsiębiorstwa.
2. DB 4.0:
INWESTOWANIE W START-UPY
KONCEPCJA TRANSFORMACJI CYFROWEJ DB 4.0
MOBILNOŚĆ 4.0
LOGISTYKA 4.0
47. 46
Do trzech priorytetowych obszarów działań w ramach transformacji
cyfrowej koncernu DB należą obecnie:
• rozwijanie interfejsów z użytkownikami,
• wspieranie działalności operacyjnej, w tym utrzymanie
zapobiegawcze infrastruktury i taboru,
• tworzenie nowych modeli biznesowych wychodzących poza działalność
podstawową, w tym rozwijanie platformy Qixxit.
W tym celu koncern zamierza dalej INWESTOWAĆ W ROZWÓJ START-UPÓW. Wykorzystując
zalety crowdsourcingu, koncern DB w latach 2015-2016 uruchomił kilka inicjatyw do two-
rzenia innowacyjnych rozwiązań, które by uwzględniały oczekiwania i emocje swoich klien-
tów (np. DB mindbox, „Zukunft Bahn”, skydeck, d.lab). Koordynacją projektów zajmuje się
nowo powołany podmiot DB Digital Ventures GmbH. W ramach działań start-upu ZERO.ONE.
DATA (ZOD), założonego przez DB Systel, powstała platforma wymiany danych DataBOX.
Jedną z ostatnich inicjatyw jest program Beyond1435 – start-up realizowany we współpracy
z platformą Plug and Play. Ponadto, do 2018 roku we współpracy z Hyperloop TT planuje się
zbudowanie prototypu pociągu, którego okna wykorzystywałyby technologię rozszerzonej
rzeczywistości (augmented windows). Do 2021 roku planuje się wprowadzenie w sieci kurso-
wania autonomicznych pociągów. Mówi się także o wykorzystywaniu autonomicznych samo-
chodów, które można będzie zamówić przez aplikację w celu dojechania na dworzec kolejowy
przed rozpoczęciem podróży oraz po jej zakończeniu.
Przedstawione w raporcie rozwiązania na rzecz cyfryzacji kolei tworzone są w ramach eko-
systemów kolejowych poszczególnych przedsiębiorstw i sieci kolejowych. Tymczasem in-
tegracja rozwiązań pomiędzy poszczególnymi systemami kolejowymi w skali międzynaro-
dowej nadal pozostaje dużym wyzwaniem. Wraz z postępem cyfryzacji na kolejach będzie
się pojawiało także coraz więcej wyzwań związanych z wszechstronnym zapewnieniem
cyberbezpieczeństwa.
Inicjatywa DIGITAL PLATFORM podjęta przez Międzynarodowy Związek Kolei (UIC) ma być
PLATFORMĄ WYMIANY DOBRYCH PRAKTYK DLA PODMIOTÓW CZŁONKOWSKICH
ORAZ WSPÓLNYCH DZIAŁAŃ W ZAKRESIE ROZWOJU I PROMOCJI CYFRYZACJI
W TRANSPORCIE KOLEJOWYM. Motto przewodnie to: „Dzielenie się informacją,
otwartymi danych, innowacjami, usługami, łączenie ludzi i obiektów” w ścisłym połączeniu
z zapewnieniem bezpieczeństwa.
3. UIC:
WSPÓLNA PLATFORMA CYFROWA
Kierunki transformacji przedsiębiorstw kolejowych
48. TRANSFORMACJA CYFROWA KOLEI47
Źródło: na podstawie: Digital Railway Developments, Progress Paper, 4th version, UIC, June 2017, s. 5.
KLUCZOWE OBSZARY PLATFORMY CYFROWEJ UIC
I JEJ ARCHITEKTURA
DATA
IoT
INFRASTRUCTURE
WEB
TRAFFIC
PLANNING
CUSTOMER
SERVICE
OPERATIONS
BIG DATA
MARKETING
& SALES
SERVER
MAINTENANCE
NETWORKS
ROLLING
STOCK
CYBER–SECURITY
PASSENGER
EXPERIENCE
FREIGHT 4.0
CONNECTIVITY ALONG
THE TRAVEL PATH
INTERNET OF THINGS (IoT)
MAINTENANCE 4.0
49. 48
PODSUMOWANIE:
Na podstawie analizy przedstawionych
w raporcie przedsięwzięć, a także pozostałych
inicjatyw podejmowanych w różnych krajach,
wskazane zostały obecne kierunki cyfryzacji
w transporcie kolejowym.
KIERUNKI CYFRYZACJI
W TRANSPORCIE KOLEJOWYM
50.
51. 50 PODSUMOWANIE: Kierunki cyfryzacji w transporcie kolejowym
Transformacja cyfrowa to więcej niż digitalizacja danych i procesów. To ciągła adaptacja
do zmian w turbulentnym otoczeniu. To zarówno szanse, jak i zagrożenia dla każdej
branży, w tym kolejowej. Wyzwaniem na kolejne lata jest nie tylko przejście z urządzeń
elektromechanicznych na elektroniczne, a następnie cyfrowe, zastosowanie nowych
Technologia
wspierająca
Koncepcja
cyfrowa dla kolei Zastosowanie
PRZEWOZY PASAŻERSKIE
Szerokopasmowy
dostęp do internetu
Mobilny internet
Analityka
dużych danych
Chmura obliczeniowa
Usieciowiony pasażer
(Connected commuter)
Inteligentne stacje
kolejowe/dworce
(Intelligent stations)
Inteligentne
systemy biletowe
(Smart ticketing)
Mobilność jako usługa
(Mobility as a Service)
Dostęp do internetu w trakcie podróży
(3G/4G, a w przyszłości 5G)
Mobilne aplikacje z informacją o ruchu
pociągów w czasie rzeczywistym
oraz możliwością zakupu biletu
Systemy inforozrywki na pokładzie
pociągu oraz na stacjach kolejowych
Integracja różnych aplikacji w jeden system
za pomocą interfejsów interoperacyjności
(Interoperable product service interface – IPSI)
Systemy dynamicznej informacji pasażerskiej
na dworcach (Dynamic/Real-time Passenger
Information Systems)
Automatyzacja procesu sprzedaży
i udzielania informacji
Oferowanie aplikacji do planowania
intermodalnej podróży
PRZEWOZY TOWAROWE
Internet rzeczy
Duże dane
Chmura obliczeniowa
Robotyka
Logistyka 4.0
(Logistics 4.0)
Freight as a Service
(FaaS)
Inteligentne wagony
(Intelligent freight car)
Platformy logistyczne
(Logistics Platforms)
Systemy śledzenia taboru i intermodalnych
jednostek ładunkowych w czasie rzeczywistym
(Real Time Train Tracking System)
Elektroniczne listy przewozowe
i e-faktury
Wykorzystywanie dronów
do monitoringu pociągów
Nowe modele biznesowe w zakresie
organizacji przewozów
52. TRANSFORMACJA CYFROWA KOLEI51
technik sterowania ruchem w oparciu o standardowe interfejsy oraz otwarte aplikacje,
ale przede wszystkim całkowita zmiana filozofii myślenia, która pozwoliłaby na
współdzielenie zasobów, integrację rozwiązań biznesowych oraz kreowanie nowej
wartościusługkolejowychzarównowewnątrz,jaknazewnątrzekosystemówkolejowych.
Technologia
wspierająca
Koncepcja
cyfrowa dla kolei Zastosowanie
ZARZĄDZANIE INFRASTRUKTURĄ KOLEJOWĄ I TABOREM
Internet rzeczy
Chmura
obliczeniowa
Duże dane
Robotyka
Infrastruktura 4.0
(Infrastructure 4.0)
Systemy monitorowania infrastruktury
(Infrastructure monitoring systems)
Samoświadoma infrastruktura
(Self-aware infrastructure)
Zapobiegawcze utrzymanie infrastruktury
i taboru (Predictive maintenance – PM)
Samoświadomy tabor
(Self-aware rolling stock)
Monitorowanie stanu
infrastruktury i taboru
Optymalizacja dostępu do infrastruktury
kolejowej (systemy dynamiczne)
PRODUKCJA
Addytywne
wytwarzanie
Robotyka
Duże dane
Inteligentna fabryka
(Smart factory)
Wirtualne wytwarzanie
(Virtual manufacturing)
Wykorzystanie nowych technologii i materiałów
Wykorzystanie technologii 3D
Zastosowanie VR (Virtual reality)
Wykorzystanie robotów
Przemysłowy Internet rzeczy:
integracja IT z OT
STEROWANIE RUCHEM KOLEJOWYM
Szerokopasmowy
dostęp do internetu
Mobilny internet
Internet rzeczy
Chmura obliczeniowa
Duże dane
Usieciowiony pociąg
(Connected train)
Internet pociągów
(Internet of Trains)
Systemy monitorowania infrastruktury
(Infrastructure monitoring systems)
Wdrożenie automatyzacji
(Automated Train Operation – ATO)
Współdziałanie systemów ATO z ETCS
(European Train Control System)
Wdrożenie standardów w zakresie
cyberbezpieczeństwa (Dyrektywa NIC)
53. 52
1) Zob. szerzej: Cyfryzacja gospodarki i społeczeństwa – szanse i wyzwania dla sektorów infrastrukturalnych, pod red. naukową J. Gajewskiego,
W. Paprockiego i J. Pieriegud, Instytut Badań nad Gospodarką Rynkową – Gdańska Akademia Bankowa, Gdańsk 2016,
http://www.efcongress.com/sites/default/files/publikacja_ekf_2016_cyfryzacja_gospodarki_i_spoeczestwa.pdf (10.07.2017).
2) G. Westerman i in., Digital Transformation: A Road-Map for Billion-Dollar Organizations, USA, November 2011,
https://www.capgemini.com/resource-file-access/resource/pdf/Digital_Transformation__A_Road-Map_for_Billion-Dollar_Organizations.pdf
(10.07.2017); cyt. za: A. Sobczak: Koncepcja cyfrowej transformacji sieci organizacji publicznych, „Roczniki” Kolegium Analiz Ekonomicznych SGH,
z. 29, Oficyna Wydawnicza SGH, Warszawa 2013, s. 280.
3) The digital transformation of industry, Roland Berger, BDI, 2015, s. 20,
https://www.rolandberger.com/media/pdf/Roland_Berger_digital_transformation_of_industry_20150315.pdf (15.07.2017).
4) J. Loucks, J. Macaulay, A. Noronha, M. Wade, Digital Vortex. How Today’s Market Leaders Can Beat Disruptive Competitors at Their Own Game, IMD
2016, s. 6.
5) J. Caudron, D. van Peteghem, Digital Transformation: A Model to Master Digital Disruption, DearMedia, 2014.
6) K. Nowicka, Rozwój świata wirtualnego i jego wpływ na e-mobilność, w: E-mobilność: wizje i scenariusze rozwoju, pod red. J. Gajewskiego,
W. Paprockiego i J. Pieriegud, Centrum Myśli Strategicznych, Sopot 2017, s. 50,
http://www.efcongress.com/sites/default/files/e-mobilnosc.pdf (20.07.2017).
7) G.G. Parker, M.W. Van Alstyne, S.P. Choudary, Platform revolution. How networked markets are transforming the economy and how to make them
work for you, W.W. Norton & Company, Nowy York, Londyn 2016.
8) O. Vermesan, J. Bacquet, Cognitive Hyperconnected Digital Transformation. Internet of Things Intelligence Evolution, River Publisher, 2017, s. 97.
9) S. Kaczmarek, Automatyzacja w sieci, czyli samonaprawiające się i samozarządzające sieci, „Computerworld”, kwiecień 2016, s. 56.
10) A Roadmap for Digital Railways, CER, CIT, EIM, UIC 2016,
http://www.cer.be/sites/default/files/publication/A%20Roadmap%20for%20Digital%20Railways.pdf (10.07.2017).
11) J. Pieriegud, E-mobilność jako koncepcja rozwoju sektorów infrastrukturalnych, w: E-mobilność: wizje i scenariusze rozwoju,
pod red. J. Gajewskiego, W. Paprockiego i J. Pieriegud, Centrum Myśli Strategicznych, Sopot 2017, s. 13-14,
http://www.efcongress.com/sites/default/files/e-mobilnosc.pdf (20.07.2017).
12) K. Nowicka, Rozwój świata wirtualnego i jego wpływ na e-mobilność, op.cit., s. 53-54.
13) Zob. B. Grucza, Wizje I scenariusze rozwoju autonomicznych systemów transportowych, w: E-mobilność:
wizje i scenariusze rozwoju, pod red. J. Gajewskiego, W. Paprockiego i J. Pieriegud, Centrum Myśli Strategicznych, Sopot 2017, s. 67,
http://www.efcongress.com/sites/default/files/e-mobilnosc.pdf (25.07.2017).
14) The Connected Train, White Paper, ATOS, Ascent, 2014,
https://atos.net/content/dam/global/ascent-whitepapers/ascent-whitepaper-the-connected-train.pdf (10.07.2017).
ŹRÓDŁA
Żródła
54. Jana Pieriegud jest inżynierem transportu kolejowego, doktorem habilitowanym
nauk ekonomicznych. W Katedrze Transportu Szkoły Głównej Handlowej w War-
szawie pracuje od 2001 roku, obecnie na stanowisku profesora nadzwyczajnego.
Jej zainteresowania badawcze koncentrują się wokół technologicznych i ekonomicz-
nych aspektów rozwoju systemów gospodarczych, transportowych i logistycznych.
Jest niezależną ekspertką kilku instytucji i agencji wykonawczych ds. innowacji i ba-
dań w Polsce (NCBiR, NCN) i za granicą (Austrian Research Promotion Agency (FFG),
Innovation and Network Executive Agency przy Komisji Europejskiej).
W latach 2013–2015 uczestniczyła w pracach Transport Advisory Group
w ramach Programu Horyzont 2020. Jest członkiem Komitetu Naukowego
Shift2Rail – europejskiego programu badań i innowacji dla transportu kolejo-
wego, a także Rady Naukowej Fundacji Pro Kolej. Jest autorką i współautorką
ok. 150 publikacji, współredaktorką monografii poświęconych przyszłości sekto-
rów infrastrukturalnych, w tym „E-mobilność: wizje i scenariusze rozwoju” (Sopot
2017), „Cyfryzacja gospodarki i społeczeństwa – szanse i wyzwania dla sektorów
infrastrukturalnych” (Gdańsk 2016).
W raporcie przedstawiono kierunki cyfryzacji w transporcie kolejowym. Nowe
produkty i usługi, stając się elementem działalności operacyjnej przewoźników,
zarządców infrastruktury, producentów, będą kreowały wartość dodaną dla wielu
uczestników procesu przewozowego, przyczyniając się w przyszłości do wdrożenia
nowych koncepcji mobilności. Wyzwaniem pozostaje integracja technologii
cyfrowych i procesów biznesowych w przedsiębiorstwach kolejowych. Raport
powstał dzięki współpracy między sektorem nauki i biznesu, wspieranej przez
fundację, działającą na rzecz rozwoju transportu kolejowego.
Prof. SGH dr hab.
JANA PIERIEGUD